Dolar 9,3183
Euro 10,8303
Altın 528,91
BİST 1.418
Adana Adıyaman Afyon Ağrı Aksaray Amasya Ankara Antalya Ardahan Artvin Aydın Balıkesir Bartın Batman Bayburt Bilecik Bingöl Bitlis Bolu Burdur Bursa Çanakkale Çankırı Çorum Denizli Diyarbakır Düzce Edirne Elazığ Erzincan Erzurum Eskişehir Gaziantep Giresun Gümüşhane Hakkari Hatay Iğdır Isparta İstanbul İzmir K.Maraş Karabük Karaman Kars Kastamonu Kayseri Kırıkkale Kırklareli Kırşehir Kilis Kocaeli Konya Kütahya Malatya Manisa Mardin Mersin Muğla Muş Nevşehir Niğde Ordu Osmaniye Rize Sakarya Samsun Siirt Sinop Sivas Şanlıurfa Şırnak Tekirdağ Tokat Trabzon Tunceli Uşak Van Yalova Yozgat Zonguldak
İstanbul 16 °C
Sağanak Yağışlı

Kuantum Teknolojisi için Önemli Dönüm Noktası: Kubit Fonksiyonu Dizisi

24.03.2021
128
Kuantum Teknolojisi için Önemli Dönüm Noktası: Kubit Fonksiyonu Dizisi

Herhangi bir bilgisayarın kalbi olan merkezi işlem birimi, milyarlarca transistörü tek bir çipe yerleştirebilen yarı iletken teknolojisi kullanılarak oluşturulmuştur. Şimdi, TU Delft ve TNO arasındaki bir işbirliği olan QuTech’teki Menno Veldhorst grubundan araştırmacılar, bu teknolojinin bir kuantum işlemci olarak işlev görecek iki boyutlu bir kübit dizisi oluşturmak için kullanılabileceğini gösterdi.

Kuantum bilgisayarlar, klasik bilgisayarlarla çözülmesi imkansız olan sorunları çözme potansiyeline sahiptir. Mevcut kuantum cihazları, kuantum teknolojisinin temel yapı taşı olan onlarca kübiti tutarken, herhangi bir kuantum algoritmasını çalıştırabilen gelecekteki evrensel bir kuantum bilgisayar muhtemelen milyonlarla milyarlarca kübitten oluşacaktır. Kuantum nokta kübitleri, standart yarı iletken üretim teknikleri kullanılarak tanımlanabilecekleri için ölçeklenebilir bir yaklaşım olma vaadini taşıyor. Veldhorst: “Bu tür dört kübiti ikiye iki ızgaraya koyarak, tüm kübitler üzerinde evrensel kontrol sağlayarak ve tüm kübitleri dolaştıran bir kuantum devresini çalıştırarak, kuantum hesaplama için ölçeklenebilir bir yaklaşım gerçekleştirmede önemli bir adım attık. ”

Tam bir kuantum işlemci

Kuantum noktalarında hapsolmuş elektronlar, yalnızca birkaç on nanometre boyutundaki yarı iletken yapılar, kuantum bilgisi için bir platform olarak yirmi yıldan fazla bir süredir incelenmektedir. Tüm vaatlere rağmen, iki kübit mantığının ötesine ölçekleme zor durumda kaldı. Bu engeli aşmak için Menno Veldhorst ve Giordano Scappucci grupları tamamen farklı bir yaklaşım benimsemeye karar verdiler ve germanyumdaki deliklerle (yani eksik elektronlar) çalışmaya başladılar. Bu yaklaşımı kullanarak, kübitleri tanımlamak için gereken aynı elektrotlar, onları kontrol etmek ve dolaştırmak için de kullanılabilir. Menno Veldhorst’un yüksek lisans öğrencisi ve makalenin ilk yazarı olan Nico Hendrickx, “Her kübitin yanına, kübitlerimizin bir bilgisayar çipindeki transistörlerle neredeyse aynı olacak şekilde büyük ek yapılar eklenmesine gerek yok” diyor. “Dahası, mükemmel kontrol elde ettik ve isteğe bağlı olarak kübitleri birleştirebiliyoruz, bu da son derece kompakt kuantum devreleri vaat eden bir, iki, üç ve dört kübitlik kapıları programlamamıza izin veriyor.”

Menno Veldhorst ve Nico Hendrickx

Menno Veldhorst ve Nico Hendrickx, germanyum kuantum işlemcisini barındıran kurulumun yanında duruyor. Kredi: Marieke de Lorijn (QuTech)

2D anahtardır

2019’da ilk germanyum kuantum nokta kübitini başarıyla oluşturduktan sonra, çiplerindeki kübit sayısı her yıl ikiye katlandı. Veldhorst, “Dört kübit elbette evrensel bir kuantum bilgisayar yapmaz” diyor. “Ancak kübitleri ikiye ikiye yerleştirerek kübitleri farklı yönlerde nasıl kontrol edeceğimizi ve eşleştireceğimizi artık biliyoruz.” Çok sayıda kübiti entegre etmek için herhangi bir gerçekçi mimari, bunların iki boyutta birbirine bağlanmasını gerektirir.

Çok yönlü bir platform olarak Germanyum

Germanyumda dört kübit mantığının gösterilmesi, kuantum noktaları alanı için en son teknolojiyi tanımlar ve yoğun ve genişletilmiş, iki boyutlu yarı iletken kübit ızgaralara doğru önemli bir adımı işaret eder. Gelişmiş yarı iletken üretimiyle uyumluluğunun yanı sıra, germanyum aynı zamanda çok yönlü bir malzemedir. Döndürme yörünge bağlaşımı gibi heyecan verici fizik özelliklerine sahiptir ve süperiletkenler gibi malzemelerle temas kurabilir. Germanyum bu nedenle birkaç kuantum teknolojisinde mükemmel bir platform olarak kabul edilir. Veldhorst: “Artık germanyum üretmeyi ve bir dizi kübiti çalıştırmayı bildiğimize göre, germanyum kuantum bilgi rotası gerçekten başlayabilir.”

Referans: NW Hendrickx, WIL Lawrie, M. Russ, F. van Riggelen, SL de Snoo, RN Schouten, A. Sammak, G. Scappucci ve M. Veldhorst tarafından hazırlanan “Dört kübitli germanyum kuantum işlemci”, 24 Mart 2021 Doğa.
DOI: 10.1038 / s41586-021-03332-6

ZİYARETÇİ YORUMLARI - 0 YORUM

Henüz yorum yapılmamış.